system V消息队列
1.消息队列 1）消息队列提供了一个从进程向另外一个进程发送一块是数据的方法 2）每个数据块都被认为是有一个类型，接收者进程接收的数据块可以有不同的类型 不足之处： 每个消息的最大长度是有限制的。MSGMAX 每个消息队列的总的字节数也是有上限。MSGMNB 系统上消息队列的总数也有一个上限。MSGMNI 可以这样查看这三个限制：
xcy@xcy-virtual-machine:~$ cat /proc/sys/kernel/msgmax
8192
xcy@xcy-virtual-machine:~$ cat /proc/sys/kernel/msgmnb
16384
xcy@xcy-virtual-machine:~$ cat /proc/sys/kernel/msgmni
32000
xcy@xcy-virtual-machine:~$2.IPC对象数据结构 内核为每个IPC对象维护了一个数据结构：
struct ipc_perm {
key_t __key; /* Key supplied to msgget(2) */
uid_t uid; /* Effective UID of owner */
gid_t gid; /* Effective GID of owner */
uid_t cuid; /* Effective UID of creator */
gid_t cgid; /* Effective GID of creator */
unsigned short mode; /* Permissions */
unsigned short __seq; /* Sequence number */
};下面是消息队列的数据结构：
struct msqid_ds {
struct ipc_perm msg_perm; /* Ownership and permissions */
time_t msg_stime; /* Time of last msgsnd(2) */
time_t msg_rtime; /* Time of last msgrcv(2) */
time_t msg_ctime; /* Time of last change */
unsigned long __msg_cbytes; /* Current number of bytes in
queue (nonstandard) */
msgqnum_t msg_qnum; /* Current number of messages
in queue */
msglen_t msg_qbytes; /* Maximum number of bytes
allowed in queue */ // 这个就是MSGMNB
pid_t msg_lspid; /* PID of last msgsnd(2) */
pid_t msg_lrpid; /* PID of last msgrcv(2) */
};3.如何查看IPC对象 可以看到每个IPC对象都有一个key还有一个id。 命令ipcs：
如何删除： ipcrm -Q <key> ipcrm -q <id> 例如：
xcy@xcy-virtual-machine:~$ ipcrm -Q 0x4d2
xcy@xcy-virtual-machine:~$4.如何操作消息队列
主要有下面几个函数：
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
int msgget(key_t key, int msgfl_g);
int msgctl(int msqid, int cmd, struct msqid_ds *buf);
int msgsnd(int msqid, const void *msgp, size_t msgsz, int msgfl_g);
ssize_t msgrcv(int msqid, void *msgp, size_t msgsz, long msgtyp,int msgfl_g);先补充一个自己的头文件comm.h
#ifndef __COMM_H__
#define __COMM_H__
#include<errno.h>
#include<stdlib.h>
#define ERR_EXIT(m) \
do \
{ \
perror(m); \
exit(EXIT_FAILURE); \
} while(0)
#endif // __COMM_H__下面单独介绍： 4.1 msgget： int msgget(key_t key, int msgfl_g); 功能：用来创建和访问一个消息队列 参数：key：某个消息队列的名字（比如1234）。还可以是IPC_PRIVATE，表示私有的，这样创建出来的消息队列只能用于亲缘进程通信，它的key是0. msgfl_g：由九个权限标志构成，它们的用法和创建文件时使用的mode模式标志是一样的 返回值：成功返回非负整数，是该消息队列的标识码，失败返回-1. 下面表示创建的大致过程：
开始 ->
if(key == IPC_PRIVATE)
{
if(系统表格满了)
{
// 出错返回
}
else
{
// 创建成功，返回标识符
}
}
else // 不是私有的
{
if(key已经存在)
{
if(IPC_CREAT和IPC_EXCL都设置了)
{
// 出错返回
}
else
{
if(访问权限允许)
{
// 成功打开消息队列，返回标识符
}
else
{
// 出错返回
}
}
}
else // key 不存在
{
if(IPC_CREAT设置了)
{
if(系统表格满了)
{
// 出错返回
}
else
{
// 创建成功，返回标识符
}
}
else // 不存在就无法打开
{
// 出错返回
}
}
}实例：
#include<stdio.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/ipc.h>
#include<sys/msg.h>
#include"comm.h"
int main()
{
//int msgid = msgget(1234,0666 | IPC_CREAT | IPC_EXCL);// 已存在则失败
int msgid = msgget(1234,0666 | IPC_CREAT);
//int msgid = msgget(IPC_PRIVATE,0666 | IPC_CREAT);
if(msgid < 0)
ERR_EXIT("msgget");
printf("msgget success\n");
printf("msgid = %d\n", msgid);
return 0;
}4.2 msgctl int msgctl(int msqid, int cmd, struct msqid_ds *buf); 作用：消息队列控制函数 返回值：成功返回0，失败返回-1 参数：msgid：由msgget返回的id cmd：有三个值可选 IPC_STAT：获取消息队列的状态，把msqid_ds结构中的数据设置为消息队列的当前关联值 IPC_SET：在进程有足够权限的条件下，把消息队列的当前关联值设置为msqid_ds数据结构中给出的值 IPC_RMID：删除消息队列。（此时buf可置为null） buf：输入参数，根据第二个参数来设置，具体用法参考例子 例子：
#include<stdio.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/ipc.h>
#include<sys/msg.h>
#include"comm.h"
void stattest(int msgid)
{
struct msqid_ds buf;
int ret = msgctl(msgid, IPC_STAT, &buf);
if(ret < 0)
ERR_EXIT("msgctl");
printf("mode = %o\n", buf.msg_perm.mode);
printf("bytes = %ld\n", buf.__msg_cbytes);
printf("number = %d\n", (int)buf.msg_qnum);
printf("msgmnb = %d\n", (int)buf.msg_qbytes);
}
void rmtest(int msgid)
{
int ret = msgctl(msgid, IPC_RMID, NULL);
if(ret < 0)
ERR_EXIT("msgctl");
printf("remove msg success\n");
}
void settest(int msgid)
{
struct msqid_ds buf;
int ret = msgctl(msgid, IPC_STAT, &buf);
if(ret < 0)
ERR_EXIT("msgctl stat");
sscanf("600", "%o", (unsigned int*)&buf.msg_perm.mode);
ret = msgctl(msgid, IPC_SET, &buf);
if(ret < 0)
ERR_EXIT("msgctl set");
}
int main()
{
int msgid = msgget(1234,0);
if(msgid < 0)
ERR_EXIT("msgget");
printf("msgget success\n");
printf("msgid = %d\n", msgid);
//stattest(msgid);
//rmtest(msgid);
settest(msgid);
return 0;
}运行，这里仅仅展示stat的例子：
xcy@xcy-virtual-machine:~/test/IPC_MSG$ ./msg_stat // 不存在会出错
msgget: No such file or directory
xcy@xcy-virtual-machine:~/test/IPC_MSG$ ./msg_get // 先创建
msgget success
msgid = 229376
xcy@xcy-virtual-machine:~/test/IPC_MSG$ ./msg_stat
msgget success
msgid = 229376
mode = 666
bytes = 0
number = 0
msgmnb = 16384
xcy@xcy-virtual-machine:~/test/IPC_MSG$4.3 msgsnd
int msgsnd(int msqid, const void *msgp,size_t msgsz, int msgfl_g); 作用：把一条消息添加到消息队列中去返回值：成功返回0，失败返回-1 参数：msgid：由msgget返回的idmsgp：一个指针，指向准备发送的消息 msgsz：是msgp指向的消息长度。这个长度不包含保存消息类型那个long int的长整型
msgfl_g：控制位，控制当前消息队列满或到达系统上限时将要发生的事情。 为0表示等待；msgfl_g =IPC_NOWAIT。表示队列满不等待，返回EAGAIN。
下面是消息的封装（参考形式）：
struct msgbuf{ longmtype; // 必须为long型，接收者函数通过这个长整数确定消息的类型
char mtext[1]; // 这里存放具体的消息内容，必须小于MSGMAX };
例子：
#include<stdio.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/ipc.h>
#include<sys/msg.h>
#include"comm.h"
struct msgbuf{
long mtype;
char mtext[1];
};
int main(int argc, char *argv[])
{
if(argc != 3)
{
printf("Usage:<%s> <type> <len>\n", argv[0]);
return -1;
}
int type = atoi(argv[1]); // 表示发送的类型
int len = atoi(argv[2]); // 表示发送的数据大小
int msgid = msgget(1234,0);
if(msgid < 0)
ERR_EXIT("msgget");
printf("msgget success\n");
printf("msgid = %d\n", msgid);
struct msgbuf *buf = (struct msgbuf*)malloc(sizeof(buf));
buf->mtype = type;
int ret = msgsnd(msgid, (void*)buf, len, 0);// 满了就等待
//int ret = msgsnd(msgid, (void*)buf, len, IPC_NOWAIT);// 满了就会失败
if(ret < 0)
ERR_EXIT("msgsnd");
return 0;
}4.4 msgrcv ssize_t msgrcv(int msqid, void *msgp, size_t msgsz, long msgtyp,int msgfl_g);作用：从一个消息队列中接收消息 返回值：成功返回实际接收到放到接收缓冲区里去的字符个数，失败返回-1参数：msgid：由msgget返回的id msgp：一个指针，指向准备接收的消息msgsz：是msgp指向的消息长度，不包含消息类型的长度。 msgtype：它可以实现接收优先级的简单形式msgfl_g：控制着队列中没有相应类型的消息可工接收时将要发生的事情。 下面重点来分析msgtye：
=0：表示返回队列里的第一条消息
>0：返回队列第一条类型等于msgtype的消息。
<0：返回队列第一条类型小于等于msgtype绝对值的消息。
关于小于0，man手册里面的东西： * If msgtyp is less than 0, then the first message in the queue with the lowest type less than or equal to the absolute value of msgtypwill be read. 我的理解是：第一条小于msgtype绝对值的消息将会被读取。实际的测试情况有点不符和，实际情况返回的是小于msgtype绝对值中类型最小的那一个。 比如：发送给消息队列的顺序是 4 5 4 1 78 3 8（这些数字表示类型）,获取的是-10。结果却收到的是类型为1的消息。并且假如发送了多个1，收到的会是第一个类型为1的消息。 补充：
msgfl_g=IPC_NOWAIT：队列没有可读消息不等待，返回ENOMSG错误 msgfl_g=MSG_NOERROR：消息大小超过msgsz时被截断 msgtype>0且msgfl_g=MSG_EXCEPT：接收类型不等于msgtype的第一条消息
例子：
#include<stdio.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/ipc.h>
#include<sys/msg.h>
#include<unistd.h>
#include"comm.h"
struct msgbuf{
long mtype;
char mtext[1];
};
#define MSGMAX 8192
int main(int argc, char *argv[])
{
int flag = 0;
int type = 0;
int opt;
while(1)
{
/* 接受命令行参数。形式如下： ./a.out -n -t 3
-n 表示不等待
-t 3 ：表示接收类型为3的消息。
*/
opt = getopt(argc, argv, "nt:"); // 这个n表示接受n参数（但是-n后面不能接参数），t后面的冒号表示t后面可以接参数。具体用法网上再查一下。
if(opt == '?')
exit(EXIT_FAILURE);
if(opt == -1)
break;
switch(opt)
{
case 'n':
flag |= IPC_NOWAIT;
break;
case 't':
type = atoi(optarg);
break;
default:
break;
}
}
int msgid = msgget(1234,0);
if(msgid < 0)
ERR_EXIT("msgget");
printf("msgget success\n");
printf("msgid = %d\n", msgid);
struct msgbuf *buf = (struct msgbuf*)malloc(sizeof(long) + MSGMAX);
buf->mtype = type;
int ret = msgrcv(msgid, buf, MSGMAX, type, flag);
if(ret < 0)
ERR_EXIT("msgsnd");
printf("recv msg, type:%ld len:%d\n", buf->mtype, ret); // 打印接受到的类型和长度
return 0;
}运行，联合send一起运行： 先是发送：
xcy@xcy-virtual-machine:~/test/IPC_MSG$ ./msg_send
Usage:<./msg_send> <type> <len>
xcy@xcy-virtual-machine:~/test/IPC_MSG$ ./msg_send 5 50
msgget success
msgid = 229376
xcy@xcy-virtual-machine:~/test/IPC_MSG$ ./msg_send 4 40
msgget success
msgid = 229376
xcy@xcy-virtual-machine:~/test/IPC_MSG$ ./msg_send 3 30
msgget success
msgid = 229376
xcy@xcy-virtual-machine:~/test/IPC_MSG$ ./msg_send 2 30
msgget success
msgid = 229376
xcy@xcy-virtual-machine:~/test/IPC_MSG$ ./msg_send 2 40
msgget success
msgid = 229376
xcy@xcy-virtual-machine:~/test/IPC_MSG$ ./msg_send 1 10
msgget success
msgid = 229376发送了6个消息。类型分别是5 -> 4 -> 3 -> 2 -> 2 -> 1
再来看接收：
xcy@xcy-virtual-machine:~/test/IPC_MSG$ ./msg_recv -n -3 // 这里参数错误了
./msg_recv: invalid option -- '3'
xcy@xcy-virtual-machine:~/test/IPC_MSG$ ./msg_recv -t -3 // -3.表示接收队列中绝对值小于3的类型，并且是最小的
msgget success
msgid = 229376
recv msg, type:1 len:10
xcy@xcy-virtual-machine:~/test/IPC_MSG$ ./msg_recv -t -3
msgget success
msgid = 229376
recv msg, type:2 len:30
xcy@xcy-virtual-machine:~/test/IPC_MSG$ ./msg_recv -t -3
msgget success
msgid = 229376
recv msg, type:2 len:40
xcy@xcy-virtual-machine:~/test/IPC_MSG$ ./msg_recv -n -t 6 // 这里表示不等待，所以会出错。
msgget success
msgid = 229376
msgsnd: No message of desired type
xcy@xcy-virtual-machine:~/test/IPC_MSG$